康俊杰,鄭百芹,項(xiàng)愛麗,李愛軍,董李學(xué),湯學(xué)英
1. 唐山市食品藥品綜合檢驗(yàn)檢測中心(唐山 063000);2. 河北省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)創(chuàng)新中心(唐山 063000)
原料奶的安全問題,作為生產(chǎn)鏈的源頭面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),其主要表現(xiàn)是生鮮牛乳中的獸藥殘留。人類長期進(jìn)食獸殘超標(biāo)的牛乳,會對身體造成不良影響,同時(shí)還會造成人體的耐藥性[1-4]。β-受體激動劑一直以來是豬肉中檢測的重點(diǎn)參數(shù),但近兩年在唐山地區(qū)牛肉和牛尿中克倫特羅有檢出的現(xiàn)象。GB 31650—2019《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》和《中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告 第250號》對獸藥殘留也做出了規(guī)定,考慮到養(yǎng)殖者用藥的不確定性和復(fù)雜性,建立一種包括β-受體激動劑的快速測定多種獸殘的檢測方法刻不容緩。
目前,牛乳中多種獸藥的快速檢測方法有微生物法[5]、毛細(xì)管電泳法[6]、酶聯(lián)免疫吸附法[7-8]、高效液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[9-10]、超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜法(UPLC-Q-TOF-MS法)[11-14]。針對以上問題,試驗(yàn)采用UPLC-Q-TOF-MS快速篩查生鮮牛乳中48種磺胺類、喹諾酮類、β-受體激動劑類、抗病毒類4類獸藥殘留,該方法具有前處理快速、靈敏度高、回收率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),可用于牛奶樣品中目標(biāo)獸藥的測定,為牛奶的快速篩查提供參考。
X500R超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(美國SCIEX公司);高速冷凍離心機(jī)(湖南cence湘儀產(chǎn)品)。
乙腈、甲酸、甲醇(均為色譜純,美國Merck公司);甲酸銨(色譜純,美國Sigma公司);Oasis HLB、Oasis PRIME HLB固相萃取柱(美國Waters公司);十八烷基硅烷(ODS C18,美國Agilent公司);試驗(yàn)用水為超純水(Millipore公司)。
標(biāo)準(zhǔn)品:磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶、磺胺甲噻二唑、磺胺對甲氧嘧啶、磺胺甲氧噠嗪、周效磺胺、磺胺二甲氧嗪、磺胺甲惡唑、磺胺二甲異唑、苯甲?;前?、磺胺喹惡啉、磺胺醋酰、甲氧芐啶、磺胺苯吡唑、恩諾沙星、環(huán)丙沙星、諾氟沙星、氧氟沙星、鹽酸地氟沙星、惡唑酸、氟甲喹、沙拉沙星、司帕沙星、丹諾沙星、氟羅沙星、馬波沙星、依諾沙星、奧比沙星、甲磺酸培氟沙星、洛美沙星、西諾沙星、萘啶酸、金剛烷胺、鹽酸金剛乙胺、鹽酸美金剛、咪喹莫特、鹽酸嗎啉胍(病毒靈)、奧司他韋、鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、西馬特羅、氯丙那林、特布他林,純度均≥98%,天津阿爾塔公司。
分別吸取1 mL上述標(biāo)準(zhǔn)品,置于10 mL棕色容量瓶中,用甲醇定容至刻度,制成10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于-20 ℃保存。試驗(yàn)用1∶1甲醇水稀釋上述標(biāo)準(zhǔn)儲備液,配制成不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)使用液,于4 ℃保存。
取1.00 g生鮮牛乳,加入4 mL 0.2%甲酸乙腈,旋渦振蕩1 min,按10 000 r/min高速離心5 min,取上清液過Oasis PRIME HLB固相萃取柱??刂屏魉僭? s/滴,收集全部流出液,氮?dú)庀麓蹈桑? mL 5%甲醇水溶液定容,過0.22 μm濾膜后,上機(jī)測定。
液相色譜條件:色譜柱ACQUITY UPLC HSS T3(21 mm×50 mm,1.8 μm);柱溫40 ℃;進(jìn)樣體積10 μL;流速0.300 mL/min;流動相A為水相體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸水,流動相B為有機(jī)相10 mmol/L甲酸銨-甲醇。梯度洗脫程序:0~0.5 min,A為95%;0.5~1.00 min,A由95%線性降至70%;1.00~6.00 min,A由70%線性降至5%;再回到初始狀態(tài)保持3 min。
質(zhì)譜條件:采用電噴霧離子源(ESI),掃描方式為正離子模式(ESI+),掃描范圍為m/z80~1 000 Da,毛細(xì)管電壓5.5 kV;鞘氣壓力50 psi,氣簾氣35,溫度500 ℃,輔助氣壓力50 psi,CAD氣7;去簇電壓80 V,碰撞能量10 V;為了保障質(zhì)量數(shù)精度,用SEIEX公司提供ESI+溶液,對儀器質(zhì)量軸進(jìn)行質(zhì)量校正,參比離子為m/z132.904 88,m/z266.159 81,m/z354.212 24和m/z442.264 67。
試驗(yàn)選用ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱,考察了10 mmol/L甲酸銨-甲醇、10 mmol/L甲酸銨-乙腈、0.1%甲酸水、1%甲酸水、乙腈和甲醇6種流動相對48種獸藥的分離、離子化效率和峰型的影響。結(jié)果表明:當(dāng)流動相不加酸或酸度較高時(shí),目標(biāo)化合物的響應(yīng)值均偏??;當(dāng)選用0.1%甲酸水時(shí),目標(biāo)化合物的峰分離較好,響應(yīng)值增大,峰形好;而不加10 mmol/L甲酸銨的甲醇或乙腈的色譜峰明顯提前,分離效果較差。與乙腈相比,甲醇作為流動相可以獲得更好的分離度,所以試驗(yàn)水相采用0.1%甲酸水,有機(jī)相采用10 mmol/L甲酸銨-甲醇作為流動相進(jìn)行梯度洗脫,以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的有效分離。
根據(jù)國內(nèi)近3年在牛肉、牛尿和牛奶樣品中獸藥殘留的檢出情況,最終確定48種常用獸藥。將目標(biāo)化合物配制成質(zhì)量濃度為100 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。應(yīng)用超高效液相色譜儀進(jìn)行色譜分離,Q-TOF進(jìn)行質(zhì)譜信息采集,在ESI+模式下,在m/z80~1 000范圍內(nèi)作一級質(zhì)譜全掃描分析,再在不同的碰撞電壓下,進(jìn)行二級質(zhì)譜掃描分析,收集48種目標(biāo)化合物的保留時(shí)間、母離子精確分子質(zhì)量等信息,以建立完整的48種獸藥的質(zhì)譜篩查譜庫。譜庫中應(yīng)包含化合物的名稱、保留時(shí)間等,具體分析參數(shù)見表1。試驗(yàn)再通過比較各化合物的離子色譜峰的響應(yīng)值和分離度,分別優(yōu)化毛細(xì)管電壓、鞘氣壓力等質(zhì)譜參數(shù),48種獸藥的提取離子色譜圖見圖1,以磺胺噻唑?yàn)槔?,其一級質(zhì)譜圖和二級質(zhì)譜圖見圖2和圖3。
圖1 48種獸藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流色譜圖(正離子)
圖3 磺胺噻唑質(zhì)譜掃描圖
表1 48種獸藥的質(zhì)譜分析參數(shù)
試驗(yàn)比較不同提取溶劑,提取目標(biāo)化合物,同時(shí)沉淀蛋白。試驗(yàn)選擇體積分?jǐn)?shù)1%甲酸乙腈、0.2%甲酸乙腈、乙腈作為3種提取液。試驗(yàn)表明當(dāng)采用0.2%甲酸乙腈提取效果最好,酸化后乙腈的提取效果明顯高于純乙腈,但甲酸的體積分?jǐn)?shù)太高,對堿性化合物回收率影響較大。因此試驗(yàn)最終選擇0.2%甲酸乙腈作為提取溶劑,與文獻(xiàn)[15]研究結(jié)果一致。48種獸藥化合物的回收率均在60%~120%之間,能滿足快速篩查試驗(yàn)的基本要求。
試驗(yàn)選取了Oasis PRIME HLB、Oasis HLB和C18這3種固相萃取柱進(jìn)行比較試驗(yàn)。結(jié)果表明,與Oasis HLB和C18相比,Oasis PRIME HLB固相萃取柱能有效去除基質(zhì)干擾,基質(zhì)抑制改善明顯,目標(biāo)化合物均有較高的回收率。同時(shí)試驗(yàn)了Oasis PRIME HLB柱無活化和平衡過程,采用直接上樣品凈化方式,對目標(biāo)化合物進(jìn)行處理,結(jié)果表明,此固相萃取柱活化平衡步驟對此次試驗(yàn)的化合物回收率影響不大,故選用Oasis PRIME HLB小柱進(jìn)行凈化,以達(dá)到樣品中目標(biāo)化合物快速篩查的目的。
2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和定量限
取空白生鮮牛乳樣品,根據(jù)目標(biāo)化合物在質(zhì)譜中響應(yīng)的強(qiáng)弱,加入不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按試驗(yàn)方法進(jìn)行樣品的預(yù)處理,對提取液中的目標(biāo)化合物進(jìn)行測定,以化合物的離子峰面積Y對其相應(yīng)質(zhì)量濃度X(μg/kg)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,48種獸藥的線性范圍等見表2。各目標(biāo)化合物的信噪比為10(S/N=10)的濃度,為其定量限(LOQ)。由圖2可看出,在10~500 μg/kg線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)均大于0.99。查看牛奶中最大殘留限量(MRL)數(shù)值,該方法的LOQ數(shù)值小于MRL,能滿足快速篩查的試驗(yàn)要求。
圖2 磺胺噻唑提取離子色譜圖
2.4.2 回收率和精密度
向空白牛乳中添加3個(gè)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平(10,20和50 μg/kg)的48種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.3小節(jié)的方法進(jìn)行提取,用UPLC-Q-TOF進(jìn)行測定目標(biāo)化合物。每一個(gè)添加濃度重復(fù)測定6次進(jìn)行試驗(yàn),計(jì)算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(SRSD)。牛乳中48種獸藥的加標(biāo)回收率為68.4%~118.2%,SRSD為3.1%~29.8%。
按試驗(yàn)方法對唐山地區(qū)奶牛場現(xiàn)場采集到的50批生鮮牛乳樣品進(jìn)行篩查檢測分析。結(jié)果測出一批牛乳樣品中磺胺間甲氧嘧啶有檢出,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.4 μg/kg。為了驗(yàn)證該結(jié)果,分別采用GB/T 21316—2017和GB/T 22966—2008液相質(zhì)譜法進(jìn)行驗(yàn)證,檢測結(jié)果分別為83.9和81.6 μg/kg,3種試驗(yàn)方法的檢測結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差在允許范圍內(nèi),進(jìn)一步確證了該方法對牛乳樣品快速篩查結(jié)果的準(zhǔn)確性。
該驗(yàn)建立了超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜測定生鮮牛乳樣品中48種禁用和限用獸藥殘留的快速篩查方法。該方法前處理過程簡單、快速、通量大、準(zhǔn)確性高。UPLC-Q-TOF質(zhì)譜法在牛乳中獸藥殘留快速篩查檢測方面有明顯優(yōu)勢,可一次分析出數(shù)百種不同目標(biāo)化合物,在獸藥殘留篩查領(lǐng)域有很高研究價(jià)值。